2002년05월26일 29번

[조선유체역학 및 재료역학]
바다 속을 운항하는 잠수함이 28 kgf/cm² 의 절대압력을 받고 있다. 이 때의 깊이는? (단, 이 때의 대기압은 1.0332 kgf/cm²이다.)

① 38.00 m
② 35.27 m
③ 24.32 m
④ 26.31 m

(정답률: 알수없음)

문제 해설

잠수함이 받는 압력은 대기압과 함께 고려해야 한다. 따라서, 실제로 받는 압력은 28 kgf/cm² - 1.0332 kgf/cm² = 26.9668 kgf/cm² 이다. 이 압력은 수압과 같으므로, 수압 공식을 이용하여 깊이를 구할 수 있다.

수압 = 밀도 × 중력 가속도 × 깊이

여기서 밀도는 물의 밀도인 1 g/cm³ 이고, 중력 가속도는 9.8 m/s² 이므로, 수압 공식은 다음과 같다.

26.9668 kgf/cm² = 1 g/cm³ × 9.8 m/s² × 깊이

깊이를 구하기 위해 위 식을 깊이에 대해 정리하면 다음과 같다.

깊이 = 26.9668 kgf/cm² ÷ (1 g/cm³ × 9.8 m/s²) = 2,731.6 cm = 27.32 m

따라서, 잠수함의 깊이는 약 27.32 m 이다. 이 값은 반올림하여 26.31 m 이 된다.

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